1. 研究目的与意义
水凝胶是以水为分散介质的凝胶。具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。
水凝胶作为一种高吸水高保水材料，水凝胶被广泛用于多种领域，如:干旱地区的抗旱，在化妆品中的面膜、退热贴、镇痛贴、农用薄膜、建筑中的结露防止剂、调湿剂、石油化工中的堵水调剂，原油或成品油的脱水，在矿业中的抑尘剂，食品中的保鲜剂、增稠剂，医疗中的药物载体等等。值得注意的是，不同的应用领域应该选用不同的高分子原料，以满足不同的需求。
水凝胶可分为传统水凝胶和智能型水凝胶。智能型水凝胶对环境的刺激如温度、酸度、磁场等变化引起的微小刺激能产生不同程度的响应。磁性水凝胶是一类具有磁响应性的智能水凝胶，一般由聚合物基质和磁性组铁酸盐类化合物。因为半纤维素和磁性凝胶均有其独特的优点，所以半纤维素基磁性分构成，而磁性组分多为具有磁性的无机粒子，如fe3o4等金属氧化物以及cofe2o4等水凝胶在酶的固定、生物分离、药物控制释放和传感器等方面有许多潜在的用途。
2. 国内外研究现状分析
随着人们对水凝胶的研究不断深入，随水凝胶的制备和运用不断更新。
美国约翰霍普金斯大学医学院报告称，他们开发出一种新型水凝胶生物材料，在软骨修复手术中将其注入骨骼小洞，能帮助刺激病人骨髓产生干细胞，长出新的软骨。在临床试验中，新生软骨覆盖率达到86%，术后疼痛也大大减轻。
加拿大最新的研究显示，水凝胶不仅有利于干细胞移植，也可加速眼睛与神经损伤的修复。研究团队指出，像果冻般的水凝胶是干细胞移植的理想介质，可以帮助干细胞在体内存活，修复损伤组织。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：首先对凝胶纤维废水工业化回收半纤维素进行表征研究，通过高效阴离子交换色谱（hpaec）、凝胶渗透色谱（gpc）、红外光谱(ft-ir)、核磁共振（1h,13cnmr）以及热重分析（tga）等技术分析半纤维素的化学成分、分子量、结构和热稳定性；再将半纤维素应用于磁性水凝胶的制备研究，探究原料配比、反应温度、反应时间、等因素对反应的影响，得出适宜的合成工艺条件。主要研究内容包括：① 进行工业化回收半纤维素结构进行分析表征，确定其稳定性；② 对半纤维素制备磁性水凝胶的工艺进行研究，确定合理的工艺参数，制得符合环保要求以及低成本的目标产品；③ 对磁性水凝胶进行吸附性能测试。
研究计划
2017.12.29确定论文题目《半纤维素的分离纯化及磁性水凝胶的制备与性能研究》
4. 研究创新点
本实验通过对半纤维素的功能化及其应用进行深入、系统研究，设计了以半纤维素为原料制备磁场响应性水凝胶的实验，该实验具有原料可再生、产品可降解、易分离等优点，并可以通过高效利用生物炼制副产物而降低能源或者相关化学品的成本。
